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推动纳米技术的限制

2018-06-14 09:51:48    来源:    编辑:

   科学家周三表示,中国在过去五年中在尖端纳米技术方面取得了若干突破,将在电动汽车,工业印刷和公共卫生领域有重大应用。

  纳米科学是对纳米级材料的研究 - 这是一米的十亿分之一的测量单位。在如此微小的尺度上,材料的性能通常与大尺寸的材料截然不同。

  易脆的材料可能变得难以置信地强大,而化学惰性的化合物可能成为强大的催化剂。操纵这些新颖的特性将导致各种各样的产品,从电池到水过滤系统。

  近年来,中国创造了一种锂离子动力电池,能够安全存储每千克质量300瓦小时,这可以为北京汽车集团公司生产的EV 200电动轿车提供500多公里的行程, ,国家纳米科学和技术中心的研究员。

  根据特斯拉和电池制造商松下公司的说法,这款电池的能量密度与特斯拉新款3型轿车中使用的最新电池相当,后者是市场上最便宜且能量密度最高的电池之一。

  中国科学家现在正在优化新电池,为汽车示范作准备,王表示,中国科学院已与超过30家电池和电动汽车公司合作,将新电池推向市场。

  中国科学院物理研究所研究员李虹表示,与此同时,中国已经使用纳米技术在下一代可充电电池即锂硫和锂空气电池领域取得突破。

  “几十年来,美国和日本一直拥有锂离子电池的关键专利和技术,”李说。“但是中国可以跟上他们,甚至在与下一代可充电电池相关的领域领先。”

  与锂离子电池相比,锂硫电池使用硫而不是昂贵的合金作为电极,使它们更便宜,更轻,并且能够为相同质量存储几乎两倍的能量。李说,中国已经建立了世界领先的锂硫电池,能够保持609 Wh / kg。

  他补充说,锂硫电池已经在商用太阳能无人机中成功地进行了测试。中国还在辽宁省大连市成立了第一家锂硫电池生产企业中科派斯储能科技有限公司,并最近完成了建设全球最大的新电池生产线。

  锂空气电池通过将空气中的氧气用于电极进一步发挥创新作用。它具有锂硫电池的所有优点,并且更加环保。李说,中国科学家已经生产出一种可储存780瓦时/千克的锂 - 空气电池。

  尽管技术相对较新,仍需要更多的测试,“这将显着提高中国在全球范围内更小,更持久,更强大的电池的技术和工程实力,”李说。

  该研究所化学研究所的研究员宋延林说,新型纳米材料也帮助中国开发了一种既具有成本效益又不产生腐蚀性或有毒废物的新型印刷方法。

  他说,这项新技术将帮助中国工业印刷行业实现转型,2016年其营业额达到1800亿美元,完全环保。它还将减少用于在电子设备上蚀刻印刷品的有害化学物质。

  化学研究所研究员方世碧表示,纳米材料还可用于为华北内蒙古自治区的1200多个游牧家庭创建便携式水过滤系统。

  这种用于水过滤器的新型纳米材料可以有效地净化砷和氟,游牧民族每年只需更换一次过滤器,使得清洁水便宜且更易于使用。

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